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影響回轉支承承載能力的四個(gè)參數

回轉支承的失效形式有兩種，一是滾道損壞，二是斷齒，而滾道損壞占的比例達98%以上，因此我們說(shuō)，滾道質(zhì)量是回轉支承質(zhì)量的中心問(wèn)題，影響回轉支承滾道質(zhì)量的因素較多，其中滾道淬火硬度、淬硬層深度、滾道曲率半徑和接觸角無(wú)疑是重要的四個(gè)影響因素，它們以不同的方式影響著(zhù)滾道質(zhì)量，并決定了回轉支承的承載能力和使用壽命。

*滾道硬度

回轉支承滾道淬火硬度對其額定靜容量影響較大，如以HRC55時(shí)額定靜容量為標準1，則滾道硬度與額定靜容量有下列對應關(guān)系:

標準規定的硬度為HRC55，通常實(shí)際平均淬火硬度在HRC57左右，因此絕大多數回轉支承實(shí)際承載能力均高于按HRC55計算的理論值。從上表也可看出當硬度低于HRC53時(shí)，即使留有1.2的安全系數，使用也不安全了，特別當硬度只有HRC50時(shí)，1.7倍的安全系數也形同虛設，非常危險。硬度不夠極易造成回轉支承失效，從滾道表面點(diǎn)蝕開(kāi)始到坍塌結束。

*滾道淬硬層深度

滾道淬硬層深度目前尚無(wú)無(wú)損檢測的方法，主要靠工藝和裝備來(lái)保證，必要的淬硬層深度是回轉支承滾道不產(chǎn)生剝落的保證。當回轉支承受外負荷作用時(shí)，鋼球與滾道的點(diǎn)接觸就變成了面接觸，是一個(gè)長(cháng)半軸為a，短半軸為b的橢圓面，滾道除受壓應力外，還受到剪切應力作用，剪切應力發(fā)生在表面下0.47a深處，因此滾道淬硬層深度須大于0.47a(一般取0.6a)，這也是標準中根據鋼球直徑大小，而不是根據回轉支承直徑大小來(lái)規定淬硬層深度的原因，同時(shí)給出了具體小保證值。深度不夠又會(huì )對回轉支承的承載能力產(chǎn)生什么樣的影響呢?它定量化的描述是:額定靜容量CO與淬硬層深度H0.908成正比，由此可計算出，將要求為4mm的淬硬層深度只淬到2.5mm，那么CO將由1降至0.65，由此而產(chǎn)生的回轉支承失效形式為滾道剝落，即使采取焊補措施也無(wú)濟于事。

*滾道曲率半徑

這里的滾道曲率半徑是指滾道在垂直剖面內的曲率半徑，它與鋼球半徑的比值t(一般為1.04~1.08)的大小也顯著(zhù)影響著(zhù)回轉支承的額定靜容量和動(dòng)容量(壽命Lh)，設t=1.04時(shí)為額定靜容量和壽命均為1，則有下列對比關(guān)系:

從表中可看出半徑比越大額定靜容量越低，使用壽命越短，即使滾道熱處理硬度和淬硬層深度都符合標準要求，而不能有效控制該半徑比，回轉支承的承載能力和使用壽命仍達不到標準值，而這一點(diǎn)往往被忽視，但它卻是影響回轉支承性能的重要參數。

滾道曲面是通過(guò)成型砂輪磨削得到的，砂輪的修整精度直接復印到滾道上，砂輪修正時(shí)主要有三個(gè)誤差源:半徑對刀誤差，上、下圓弧偏心距誤差和修正筆回轉誤差，其中前二個(gè)誤差的大小除與裝備水平有關(guān)外，很大程度上取決于操作工的責任心和操作水平，因此有很大的不確定性，對刀誤差影響著(zhù)滾道半徑，且它和偏心距誤差共同影響著(zhù)滾道接觸角。

滾道接觸角α

該接觸角是指鋼球在滾道上的接觸點(diǎn)和鋼球球心連線(xiàn)與回轉支承徑向剖面(水平面)之間的夾角?；剞D支承的額定靜容量CO與sinα成線(xiàn)性正比，一般原始接觸角α取45o，之所以稱(chēng)之謂原始接觸角，是因它是滾道設計計算和測量的角度，在回轉支承軸、徑向間隙為0時(shí)，原始接觸角和裝配后的實(shí)際接觸角一致，當回轉支承有間隙時(shí)，實(shí)際接觸角大于原始接觸角，間隙越大，實(shí)際接觸角越大，在標準規定的間隙范圍內一般將增加2o~10o,即實(shí)際接觸角將達到47o~55o,這是一個(gè)對承載能力有利的變化，如果原始接觸角和間隙都較大，實(shí)際接觸角超過(guò)60o,隨著(zhù)滾道的磨損間隙將進(jìn)一步加大，實(shí)際接觸角也將增大，也就是鋼球的落點(diǎn)向滾道邊緣靠近，這時(shí)將出現接觸橢圓面超出滾道邊緣，滾道實(shí)際受力將高于理論計算應力，而造成滾道邊緣壓潰，回轉支承失效。因此控制好原始接觸角和裝配間隙已不是一個(gè)簡(jiǎn)單的精度問(wèn)題，而是保證承載能力和使用壽命的大事。